萊斯大學(xué)的研究人員們剛剛宣布了一種新型鋰基可充電電池原型，其容量可達(dá)當(dāng)前鋰離子電池的三倍。

該技術(shù)有望成為鋰金屬電池的一項(xiàng)新進(jìn)展（行業(yè)內(nèi)暫無(wú)成功先例），特別是解決掉了嚴(yán)重影響電池壽命、甚至造成短路起火爆炸危險(xiǎn)的“樹突”問(wèn)題（還是由于鋰沉積導(dǎo)致的）。

萊斯大學(xué)化學(xué)家JamesTour及其同僚們，已經(jīng)想出了該問(wèn)題的一個(gè)解決方案——采用碳與石墨烯納米管組成的“獨(dú)特陽(yáng)極”。

在近期的一份聲明中，其表示運(yùn)用這項(xiàng)新技術(shù)、以及包覆了一層碳的鋰金屬電池，能夠避免樹突在陽(yáng)極上的大量蔓延（否則最終會(huì)導(dǎo)致大幅縮容短路）。

文章稱，該鋰原型電池每克可存儲(chǔ)3351mAh的能量，較當(dāng)前技術(shù)有很大的進(jìn)步。智能機(jī)和平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品將最為受益，設(shè)備的續(xù)航時(shí)間和充電率都將變得更長(zhǎng)久。

美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室也剛迎來(lái)了鋅基電池開發(fā)的一個(gè)里程碑，其安全性較鋰離子電池更高，但在充電問(wèn)題上仍然不夠?qū)嵱谩?br/>
通過(guò)開發(fā)一種3D“海綿”電極，研究人員有望規(guī)避這個(gè)問(wèn)題，從而打造出既實(shí)惠、又安全、同時(shí)能夠多次充電的一種電池。

隨著新能源車產(chǎn)業(yè)鏈的逐步成型，中央政府開始啟動(dòng)補(bǔ)貼退坡政策，計(jì)劃2017年至2018年新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)較2016年下降20%，2019年至2020年下降40%，2020年以后補(bǔ)貼政策退出，長(zhǎng)達(dá)十幾年的中國(guó)的新能源戰(zhàn)略面臨終極大考。國(guó)內(nèi)外的這一系列壓力的重壓之下，也意味著新能源車產(chǎn)業(yè)要出現(xiàn)劇烈震蕩，這個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀和未來(lái)將會(huì)如何？為此，記者近期采訪了杉杉能源董事長(zhǎng)李智華。杉杉能源是全球最大的電池正極材料供應(yīng)商之一。

李智華電池產(chǎn)業(yè)已崛起

記者：鋰電池產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)力是什么，市場(chǎng)需求還是產(chǎn)業(yè)政策？

李智華：鋰電池分兩大類，一是消費(fèi)類電子電池，一新能源車用動(dòng)力電池，除此之外還有儲(chǔ)能電池。消費(fèi)類電子就是所謂手機(jī)、筆記本之類，消費(fèi)類電子依托蘋果而迅速發(fā)展，2009年蘋果產(chǎn)品橫空出世引領(lǐng)全世界消費(fèi)電子對(duì)鋰電池的需求，相應(yīng)的鋰電池材料爆炸式增長(zhǎng)。到了2012年、2013年，特斯拉出來(lái)帶動(dòng)了動(dòng)力電池發(fā)展。實(shí)際上任何一個(gè)行業(yè)都是靠終端的創(chuàng)新者、領(lǐng)導(dǎo)者來(lái)帶動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。鋰電池的概念1990年從日本商業(yè)化，但真正形成高峰的第一功臣是蘋果的智能手機(jī)，此后隨著特斯拉的橫空出世，整個(gè)行業(yè)迎來(lái)大爆發(fā)。

記者：中國(guó)的鋰電池市場(chǎng)表現(xiàn)如何？

李智華：鋰電池誕生在美國(guó)，在日本成長(zhǎng)壯大，實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。中國(guó)的鋰電池產(chǎn)業(yè)有二十幾年的發(fā)展歷史。大概在2010年左右，中國(guó)完成了核心原材料的全部國(guó)產(chǎn)化，如正極材料、負(fù)極材料、電解液、銅箔、隔膜等，一些終端產(chǎn)品也基本在中國(guó)完成了本土化。原來(lái)依賴于進(jìn)口的日本材料、美國(guó)材料，現(xiàn)在中國(guó)都可以做了。二十多年過(guò)去了，中國(guó)不僅成為全世界鋰離子電池最大的消費(fèi)市場(chǎng)，也是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈最集中，產(chǎn)量最大的市場(chǎng)。中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息研究網(wǎng)發(fā)布的《2016-2020年中國(guó)鋰電池行業(yè)運(yùn)行現(xiàn)狀分析與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2015年中國(guó)鋰電池電芯產(chǎn)值達(dá)到832億元，同比2014年增長(zhǎng)31.85%，受動(dòng)力端影響，2016年中國(guó)鋰電池電芯產(chǎn)值將達(dá)到1032億元。我們估計(jì)到2030年整個(gè)市場(chǎng)總量會(huì)突破一萬(wàn)億元。從1500億到一萬(wàn)億，綜合增長(zhǎng)率有多高？原來(lái)中國(guó)、韓國(guó)和日本呈三足鼎立之勢(shì)，現(xiàn)在日本的份額越來(lái)越低，中國(guó)的份額接近60%。這是粗略估計(jì)。隨著中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)在全世界的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的整個(gè)產(chǎn)值占比越來(lái)越高。

記者：中國(guó)的電池技術(shù)與研發(fā)能力怎么成長(zhǎng)起來(lái)的？

李智華：中國(guó)電池在2010年之前，尤其材料這一塊，基本在向日本學(xué)習(xí)。但從2012年開始，我們對(duì)研發(fā)架構(gòu)，研發(fā)組織管理，對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)做了重大的調(diào)整。2012年之前我們的產(chǎn)品80%靠模仿，20%創(chuàng)新，從2012年開始就是80%靠創(chuàng)新，20%靠模仿。還是有些東西需要借鑒。而且技術(shù)研發(fā)不只是技術(shù)部門的事，我們所有跟技術(shù)有關(guān)的部門都在為技術(shù)服務(wù)，比如專門做供應(yīng)商質(zhì)量開發(fā)的部門，也介入技術(shù)開發(fā)，因?yàn)楣?yīng)商接觸的信息很多，有很多市場(chǎng)信息，客戶信息，原材料資源信息。此外我們每月、每季度都有產(chǎn)品開發(fā)的專題會(huì)議。所以做技術(shù)開發(fā)，先要在組織架構(gòu)就保證足夠的資源優(yōu)勢(shì)。

記者：大批量生產(chǎn)，如何控制產(chǎn)品質(zhì)量？

李智華：產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定和成本的降低，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈追求的目標(biāo)，產(chǎn)品的生產(chǎn)中有一個(gè)指標(biāo)叫直通率，就是產(chǎn)品做出來(lái)就可以交貨。如果產(chǎn)品做出來(lái)質(zhì)量不行，不能交貨要返工，那成本就成倍上升。直通率靠什么來(lái)保障？人、設(shè)備、環(huán)境、原材料、評(píng)價(jià)分析，這五個(gè)影響因素。我們尤其在設(shè)備方面做了非常大的改進(jìn)，我們計(jì)劃在未來(lái)五年之內(nèi)要實(shí)現(xiàn)無(wú)人化工廠，叫機(jī)進(jìn)人退。以此來(lái)吸引國(guó)內(nèi)外客戶。通過(guò)自動(dòng)化的設(shè)備、更嚴(yán)格的品質(zhì)管理才能把研發(fā)好的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)。

記者：現(xiàn)在的電池能量密度以及其他指標(biāo)都是在上升，是什么原因促成的？

李智華：現(xiàn)在產(chǎn)品的品質(zhì)要求很高了。打個(gè)簡(jiǎn)單比方，別針大概是25克，如果我們1000噸的產(chǎn)品中掉入一個(gè)25g的別針），這1000噸的產(chǎn)品都不合格了。目前電池的生產(chǎn)對(duì)潔凈度的要求向半導(dǎo)體生產(chǎn)的要求靠攏，一旦灰塵顆粒數(shù)超標(biāo)，可能就會(huì)造成鼓包等質(zhì)量問(wèn)題?，F(xiàn)在我們的材料磁性物質(zhì)的控制要求是在25PPB級(jí)（PPB一般指濃度單位，十億分之一，10的負(fù)9次方），再打個(gè)比方，如果10億人里有25個(gè)人生病還可以，要是有26個(gè)生病，所有這些都要被淘汰?？蛻舻囊笠埠芨撸┤缛堑娜藖?lái)我們的工廠，他們不進(jìn)辦公室，親自跑到生產(chǎn)線上取樣，每個(gè)工序取樣，取完樣后親自到分析檢測(cè)中心，自己來(lái)檢測(cè)樣品。有一次韓國(guó)人凌晨三點(diǎn)飛到長(zhǎng)沙來(lái)做抽查。

記者：你們轉(zhuǎn)型做電池材料，人才和技術(shù)儲(chǔ)備從哪里來(lái)？

李智華：2003年我們技術(shù)依托中南大學(xué)，中南大學(xué)出了很多人才，比亞迪的王傳福是中南大學(xué)畢業(yè)的，三一重工的梁穩(wěn)根也是中南大學(xué)畢業(yè)的，所以說(shuō)中南大學(xué)有這個(gè)基因，尤其在鋰電技術(shù)領(lǐng)域。我們這個(gè)公司最開始是中南大學(xué)冶金學(xué)院的一個(gè)副院長(zhǎng)辦了個(gè)校辦工廠，2003年就把這個(gè)企業(yè)收了。整個(gè)團(tuán)隊(duì)都收上來(lái)，所以那時(shí)候有技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)差距在縮小

記者：中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)董揚(yáng)說(shuō)鋰電池技術(shù)和電動(dòng)車，中國(guó)落后日本韓國(guó)兩代，主要是哪塊兒落后？

李智華：電池主要還是能量密度和一致性落后，材料不是問(wèn)題，其他問(wèn)題來(lái)自于電子體系和動(dòng)力總成體系。中國(guó)企業(yè)要想真正走向世界，還是要靠終端品牌走向世界。我們做材料僅僅是出口，但不是終端品牌。為什么國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車在國(guó)內(nèi)賣得很好，但為什么不能賣到美國(guó)、韓國(guó)去呢？這是品牌信任度的問(wèn)題。好產(chǎn)品的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，品質(zhì)體系幾十年如一日。別的不說(shuō)，三星手機(jī)電池爆炸出事，召回花了幾十億美金，如果是中國(guó)企業(yè)，哪個(gè)企業(yè)能承擔(dān)的了？外面的市場(chǎng)把這個(gè)訂單交給你，如果出現(xiàn)問(wèn)題，要全部召回你能背得起嗎？所以外部市場(chǎng)對(duì)你不放心，是對(duì)你的品牌體系不相信；對(duì)你的賠付能力不相信。從這個(gè)角度，我們做材料來(lái)出口，經(jīng)過(guò)買方的嚴(yán)格考核，我的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的評(píng)價(jià)測(cè)試，無(wú)數(shù)的審核，審核完了還長(zhǎng)期持續(xù)審核，每年審好幾次，保證我們這個(gè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的質(zhì)量體系完全可靠。

記者：能量密度差距具體有哪些？

李智華：能量密度如果從產(chǎn)業(yè)化來(lái)看，三元電池（三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池）的距離就是已經(jīng)非常非常近了，與韓國(guó)相比差一年，但是如果從下一代來(lái)說(shuō)，估計(jì)差了三年時(shí)間。高鎳（鎳鈷錳三元素中，鎳元素含量的摩爾比例超過(guò)80%）電池，國(guó)內(nèi)目前還只是剛開始研發(fā)，但是韓國(guó)、日本已經(jīng)大規(guī)模批量化了。他們已經(jīng)向國(guó)外很多高端品牌車送樣了，但我們目前不具備這個(gè)批量化的技術(shù)能力，他們可以在2020年、2021年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但中國(guó)可能要到2018年、2019年才具備送樣能力。

記者：今年補(bǔ)貼政策在減少，正極材料價(jià)格會(huì)下降嗎？

李智華：不會(huì)，原材料的價(jià)格會(huì)越來(lái)越漲高，價(jià)格不降反會(huì)升。補(bǔ)貼降下來(lái)了，但車的價(jià)格在漲，新能源車已經(jīng)提價(jià)了。

記者：沒補(bǔ)貼還提價(jià)，能賣得掉嗎？

李智華：關(guān)鍵就看車的性能，是該倒逼這個(gè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)了，跑三萬(wàn)公里才拿到補(bǔ)貼。政府的糾錯(cuò)能力還是非常強(qiáng)的，這一點(diǎn)我非常欣賞。

記者：磷酸鐵鋰是不是徹底沒有出路了？

李智華：三元電池一定會(huì)成為主流，磷酸鐵鋰主要用在大巴車，2016年的數(shù)據(jù)顯示，十臺(tái)電動(dòng)大巴新能源已占了九臺(tái)，燃油車只占一臺(tái)，只占10%的比例，所以它整個(gè)比例上的東西已經(jīng)飽和了。

記者：那前幾年產(chǎn)業(yè)政策確定磷酸鐵鋰是發(fā)展方向是不是誤導(dǎo)了？

李智華：中國(guó)要全球化就得跟這些強(qiáng)手過(guò)招，同樣的，中國(guó)也有值得他們學(xué)習(xí)的地方。電池如果從品質(zhì)體系，評(píng)估體系講，是外國(guó)企業(yè)做得更好，但差距已經(jīng)越來(lái)越小，但整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步從某種層面上講是有天花板的，到一定程度最先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)步會(huì)減速，在國(guó)家的扶持下，民間投資的推動(dòng)，技術(shù)追趕的問(wèn)題肯定能解決。我再?gòu)?qiáng)調(diào)下，政府的糾錯(cuò)能力是很強(qiáng)的，這點(diǎn)很重要。

記者：關(guān)于鋰電池的研發(fā)路線，也就是選磷酸鐵鋰還是三元材料，有過(guò)很大爭(zhēng)論，你們是如何選擇的？

李智華：研發(fā)最大的問(wèn)題是方向不能選錯(cuò)，中國(guó)人至少有一條要很強(qiáng)，學(xué)習(xí)能力要特別強(qiáng)。2005年我們想上磷酸鐵鋰，沒有上；到2010年還想做磷酸鐵鋰，還是沒有做；2013年想收一家磷酸鐵鋰工廠，幾番思量，還是覺得磷酸鐵鋰不代表未來(lái)方向。磷酸鐵鋰的發(fā)明地在加拿大，但加拿大沒有把它商業(yè)化，日本是電池強(qiáng)國(guó)也不做磷酸鐵鋰，可能當(dāng)初有專利的問(wèn)題，美國(guó)也不做磷酸鐵鋰，韓國(guó)更不做磷酸鐵鋰，為什么就中國(guó)一個(gè)國(guó)家做。磷酸鐵鋰的能量密度明顯低，續(xù)航里程不長(zhǎng)，有很多缺陷。磷酸鐵鋰現(xiàn)在可以說(shuō)是叫斷裂式下降。所以我們從來(lái)沒有做過(guò)磷酸鐵鋰。

記者：之前只做磷酸鐵鋰這些企業(yè)怎么辦，能翻過(guò)身嗎？

李智華：轉(zhuǎn)型。但轉(zhuǎn)型很難，同時(shí)得想辦法做一些磷酸鐵鋰方面適合的應(yīng)用，可以與儲(chǔ)能基站合作。但總體來(lái)說(shuō)這個(gè)市場(chǎng)不好了。